RU88998U1

RU88998U1 - CYCLONE

Info

Publication number: RU88998U1
Application number: RU2009129881/22U
Authority: RU
Inventors: Мидхадт Хайдарович Ахтямов; Роман Владимирович Долгов; Руслан Алимжанович Зайнулин
Priority date: 2009-08-03
Filing date: 2009-08-03
Publication date: 2009-11-27

Abstract

Циклон, содержащий цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком для подачи очищаемого газа, теплообменник с патрубками подачи и отвода жидкого хладагента, выполненный в виде рубашки, осевую выхлопную трубу, снабженную винтообразной трубкой с патрубком для ввода жидкости, по всей длине которой равномерно установлены вертикальные патрубки для подачи пара внутрь корпуса, а на нижнем конце трубки установлена заглушка, отличающийся тем, что он снабжен патрубком для подачи известковой пыли, расположенным в тангенциальном патрубке для подачи очищаемого газа, а вертикальные патрубки для подачи пара внутрь корпуса снабжены нагревательными элементами.A cyclone containing a cylinder-conical housing with a tangential inlet for supplying the gas to be cleaned, a heat exchanger with liquid refrigerant inlet and outlet nozzles, made in the form of a jacket, an axial exhaust pipe equipped with a helical tube with a liquid inlet, along the entire length of which vertical nozzles for steam supply inside the housing, and at the lower end of the tube is installed a plug, characterized in that it is equipped with a nozzle for supplying lime dust, located in a tangential the pipe for supplying the gas to be cleaned, and the vertical pipes for supplying steam into the housing are equipped with heating elements.

Description

Полезная модель предназначена для очистки газов от пыли в поле центробежных сил и очистки газов от вредных компонентов выбросов может найти применение в химической, нефтехимической, металлургической, топливно-энергетической и других отраслях промышленности, а также в экологических процессах при очистке и утилизации тепла дымовых газов и горячего воздуха.The utility model is intended for cleaning gases from dust in the field of centrifugal forces and cleaning gases from harmful emission components; it can be used in chemical, petrochemical, metallurgical, fuel and energy and other industries, as well as in environmental processes for cleaning and utilizing flue gas heat and hot air.

Проблема, существующая в области охраны окружающей среды от загрязнения дымовыми газами, заключается в очистке дымовых газов от частиц и вредных компонентов выбросов, известные циклоны, решающие эту проблему, позволяют очищать дымовые газы от крупных и средних дисперсных частиц.The problem in the field of environmental protection from flue gas pollution is the cleaning of flue gases from particles and harmful emission components, known cyclones that solve this problem allow flue gases to be cleaned of large and medium dispersed particles.

Проблема, существующая в области очистки дымовых газов, заключается в том, что известные циклоны не позволяют очищать запыленный газовый поток от частиц мелкой дисперсной фазы и вредных компонентов выбросов.The problem existing in the field of flue gas treatment is that the known cyclones do not allow the dusty gas stream to be cleaned of particles of a fine dispersed phase and harmful emission components.

Известен циклон ЦН-15 [Справочник по пыле- и золоулавливанию/ под ред. А.А.Русанова. - М.: Энергия, 1975.], содержащий цилиндрический корпус с тангенциальным входным патрубком и коническим днищем, осевую выхлопную трубу, бункер для удаления пыли.Known cyclone TsN-15 [Handbook on dust and ash collection / ed. A.A. Rusanova. - M .: Energy, 1975.], containing a cylindrical body with a tangential inlet pipe and a conical bottom, an axial exhaust pipe, a dust bin.

Циклон работает следующим образом: пылегазовый поток по штуцеру, установленному тангенциально к корпусу циклона, попадает внутрь. Запыленный газовый поток проходит по окружности вокруг выхлопной трубы и движется спирально вниз, обеспечивая отделение крупных частиц дисперсной фазы от дисперсионной среды (газа). В нижней части корпуса поток теряет скорость и меняет свое направление, вследствие чего происходит выпадение взвешенных частиц. Очищенные газы движутся по восходящей спирали к выхлопной трубе, через которую выводятся из циклона. Удаление уловленных частиц происходит через штуцер.The cyclone works as follows: the dust and gas flow through a fitting installed tangentially to the cyclone body enters. The dusty gas stream passes around the circumference around the exhaust pipe and moves spirally downward, ensuring the separation of large particles of the dispersed phase from the dispersion medium (gas). In the lower part of the casing, the flow loses speed and changes its direction, as a result of which the suspended particles fall out. The purified gases move in an upward spiral towards the exhaust pipe, through which they are discharged from the cyclone. The removal of trapped particles occurs through the fitting.

Известный циклон позволяет удалять из запыленного газового потока крупные и средние дисперсные частицы.Known cyclone allows you to remove large and medium dispersed particles from a dusty gas stream.

Недостатком известного циклона является низкая его эффективность при очистке запыленного газового потока от частиц мелкой дисперсной фазы, а также очищать дымовые газы от вредных компонентов выбросов. Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является циклон [Патент 2187382 РФ, МПК⁷ B04C 5/20. Циклон /Голованчиков А.Б., Кузнецова, Н.С., Сафонов, Е.В., Азаров В.Н., Романова В.Г. (РФ); ВГТУ (РФ). - №2001114160/12; Заявлено 23.05.2001; Опубл. 20.08.2002, Бюл. №19.].A disadvantage of the known cyclone is its low efficiency when cleaning a dusty gas stream from particles of a fine dispersed phase, and also to clean flue gases from harmful emission components. The closest in technical essence to the claimed solution is a cyclone [Patent 2187382 of the Russian Federation, IPC ⁷ B04C 5/20. Cyclone / Golovanchikov A.B., Kuznetsova, N.S., Safonov, E.V., Azarov V.N., Romanova V.G. (RF); VSTU (RF). - No. 20011114160/12; Declared May 23, 2001; Publ. 08/20/2002, Bull. No. 19.].

Циклон содержит цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, осевую выхлопную трубу, теплообменник с патрубками подачи и отвода жидкого хладагента, выполненный в виде рубашки, при этом осевая выхлопная труба снабжена винтообразной трубкой с патрубком для ввода жидкости, по всей длине которой равномерно установлены вертикальные патрубки для подачи пара внутрь корпуса, а на нижнем конце трубки установлена заглушка.The cyclone contains a cylinder-conical housing with a tangential inlet pipe, an axial exhaust pipe, a heat exchanger with liquid refrigerant supply and exhaust pipes, made in the form of a jacket, while the axial exhaust pipe is equipped with a spiral pipe with a liquid pipe, along the entire length of which vertical pipes for steam supply inside the housing, and a plug is installed at the lower end of the tube.

Циклон работает следующим образом. Дымовые газы или горячий воздух подают по тангенциальному входному патрубку в верхнюю часть цилиндро-конического корпуса. Одновременно с ними по патрубку в винтообразную трубку и по патрубку в рубашку теплообменника подают жидкость и жидкий хладагент, обычно воду. Жидкий хладагент в рубашке теплообменника, двигаясь снизу вверх к патрубку отвода, нагревается, охлаждая дымовые газы или горячий воздух, движущиеся внутри корпуса.The cyclone works as follows. Flue gas or hot air is supplied through a tangential inlet pipe to the upper part of the cylinder-conical housing. At the same time, liquid and liquid refrigerant, usually water, are supplied through a nozzle to a screw-like tube and through a nozzle to the jacket of the heat exchanger. The liquid refrigerant in the jacket of the heat exchanger, moving from bottom to top to the branch pipe, is heated, cooling the flue gases or hot air moving inside the case.

Объем жидкости (воды), подаваемой по патрубку в винтообразную трубку, значительно меньше объема жидкого хладагента, подаваемого в рубашку теплообменника. Стенки винтообразной трубки за счет контакта с дымовыми газами или горячим воздухом разогреваются до температуры, большей температуры кипения жидкости, а образующийся пар выходит через вертикальные патрубки и смешивается с потоком дымовых газов или горячего воздуха. Из дымовых газов или горячего воздуха, охлажденных в конической нижней части корпуса до температуры, меньшей температуры точки росы, выделяются капельки жидкости, которые конденсируются на тонких частицах дисперсной фазы, увлажняя и утяжеляя их, и способствуют тем самым увеличению скорости центробежного осаждения и степени их улавливания. Заглушка препятствует вытеканию части жидкости в корпус, которая не успевает превращаться в пар в винтообразной трубке, что предотвращает перерасход жидкости и чрезмерное увлажнение ею шлама, накапливающегося над патрубком. Очищенный дымовой газ или горячий воздух выходит вверх по осевой выхлопной трубе, а уловленные частицы накапливаются в виде шлама в нижней части цилиндроконического корпуса.The volume of liquid (water) supplied through the nozzle to the screw-shaped tube is significantly less than the volume of liquid refrigerant supplied to the jacket of the heat exchanger. The walls of the helical tube due to contact with flue gases or hot air are heated to a temperature higher than the boiling point of the liquid, and the resulting vapor exits through vertical pipes and mixes with the flow of flue gases or hot air. From the flue gases or hot air cooled in the conical lower part of the housing to a temperature lower than the dew point temperature, droplets of liquid are released that condense on the fine particles of the dispersed phase, moisturizing and weighting them, and thereby increase the speed of centrifugal deposition and the degree of their capture . The plug prevents the flow of part of the fluid into the housing, which does not have time to turn into steam in a screw-like tube, which prevents over-expenditure of fluid and excessive wetting of the sludge that accumulates above the nozzle. Purified flue gas or hot air escapes up the axial exhaust pipe, and trapped particles accumulate as sludge in the lower part of the cylinder-conical housing.

Циклон позволяет удалять из запыленного газового потока крупные, средние и мелкие дисперсные частицы.The cyclone allows you to remove large, medium and small dispersed particles from a dusty gas stream.

Недостатком циклона является то что, при растопке котлов и в случае значительного подсоса воздуха в газоходы, температуры газов не будет хватать для испарения достаточного объема воды, что снижает эффективность улавливания мелких дисперсных частиц, а также не позволяет удалять из газового потока вредные компоненты выбросов.The disadvantage of the cyclone is that, during the kindling of boilers and in the event of a significant suction of air into the flues, the gas temperature will not be enough to evaporate a sufficient volume of water, which reduces the efficiency of trapping fine dispersed particles, and also does not allow harmful components of emissions to be removed from the gas stream.

Задачей предлагаемого решения является создание такого циклона, который позволяет повысить эффективность очистки газов от мелких дисперсных частиц, а также позволяет очищать газы от вредных компонентов.The objective of the proposed solution is the creation of such a cyclone, which improves the efficiency of gas purification from fine dispersed particles, and also allows you to clean the gases from harmful components.

Для решения поставленной задачи в известном циклоне, содержащем цилиндроконический корпус с тангенциальным входным патрубком, для подачи очищаемого газа, теплообменник с патрубками подачи и отвода жидкого хладагента, выполненный в виде рубашки, осевую выхлопную трубу, снабженную винтообразной трубкой с патрубком для ввода жидкости, по всей длине которой равномерно установлены вертикальные патрубки для подачи пара внутрь корпуса, а на нижнем конце трубки установлена заглушка, дополнительно установлен патрубок для подачи известковой пыли, расположенный в тангенциальном патрубке для подачи очищаемого газа, а вертикальные патрубки для подачи пара внутрь корпуса снабжены нагревательными элементами.To solve the problem in a well-known cyclone containing a cylindrical conical housing with a tangential inlet pipe for supplying the gas to be cleaned, a heat exchanger with pipes for supplying and discharging liquid refrigerant, made in the form of a shirt, an axial exhaust pipe equipped with a helical tube with a pipe for introducing liquid throughout the length of which the vertical nozzles are evenly installed to supply steam into the housing, and a plug is installed at the lower end of the tube, an additional nozzle for supplying lime dust located in the tangential nozzle for supplying the gas to be cleaned, and the vertical nozzles for supplying steam into the housing are equipped with heating elements.

Признаками, отличающими заявляемый циклон от известного, выбранного в качестве прототипа, является снабжение вертикальных патрубков для подачи пара внутрь корпуса нагревательными элементами, установка патрубка для подачи известковой пыли в тангенциальный патрубок для подачи очищаемого газа.Signs that distinguish the claimed cyclone from a known one selected as a prototype are the supply of vertical pipes for supplying steam into the housing with heating elements, the installation of a pipe for supplying lime dust to the tangential pipe for supplying the gas to be cleaned.

Благодаря отличительным признакам предлагаемый циклон повышает эффективность очистки запыленного газового потока от мелких дисперсных частиц и вредных компонентов выбросов. Это обусловлено тем, что известковая пыль подается в пылегазовый поток, повышает концентрацию пыли в нем, что приводит к повышению вероятности столкновения и слипания дисперсных частиц, их укрупнению и повышению их выделения под действием центробежных сил. Вода в вертикальных патрубках нагревается с помощью нагревательных элементов и образующийся пар, подается внутрь корпуса, охлаждает пылегазовый поток и уменьшает его вязкость, что приводит к повышению эффективности циклонирования. Пар также конденсируется на частицах пыли, увеличивая их массу тем самым повышая эффективность циклонирования. Кроме того, известковая пыль при контакте с парами воды, поступающим внутрь корпуса через специальные патрубки, образует на своей поверхности область, химически связывающую компоненты отходящих газов котельных, что приводит к очистке пылегазового потока от вредных компонентов.Thanks to the distinguishing features, the proposed cyclone increases the efficiency of cleaning a dusty gas stream from fine dispersed particles and harmful emission components. This is due to the fact that lime dust is fed into the dust and gas stream, increases the concentration of dust in it, which leads to an increase in the likelihood of collision and sticking of dispersed particles, their coarsening and increase in their release under the action of centrifugal forces. Water in the vertical pipes is heated with the help of heating elements and the generated steam is fed into the housing, cools the dust and gas stream and reduces its viscosity, which leads to an increase in the efficiency of cyclonation. The vapor also condenses on the dust particles, increasing their mass, thereby increasing the efficiency of cyclonation. In addition, lime dust in contact with water vapor entering the housing through special nozzles forms on its surface a region chemically bonding the components of the boiler exhaust gas, which leads to the cleaning of the dust and gas stream from harmful components.

Предлагаемый циклон иллюстрируется чертежом. На фигуре показан вертикальный разрез циклона.The proposed cyclone is illustrated in the drawing. The figure shows a vertical section of a cyclone.

Циклон содержит цилиндроконический корпус 1 с тангенциальным входным патрубком 2, для подачи очищаемого газа, теплообменник с патрубками подачи и отвода жидкого хладагента 3, выполненный в виде рубашки, осевую выхлопную трубу 4, снабженную винтообразной трубкой 5 с патрубком для ввода жидкости, по всей длине которой равномерно установлены вертикальные патрубки 6 для подачи пара внутрь корпуса, а на нижнем конце трубки установлена заглушка, вертикальные патрубки для подачи пара внутрь корпуса снабжены нагревательными элементами 7, тангенциальный патрубок для подвода очищаемого газа снабжен патрубком для подачи известковой пыли 8.The cyclone contains a cylinder-conical housing 1 with a tangential inlet pipe 2 for supplying a gas to be cleaned, a heat exchanger with liquid refrigerant supply and discharge pipes 3 made in the form of a jacket, an axial exhaust pipe 4 provided with a screw-shaped pipe 5 with a pipe for introducing liquid along the entire length of which the vertical nozzles 6 for supplying steam inside the housing are evenly installed, and a plug is installed at the lower end of the tube, the vertical nozzles for supplying steam inside the housing are equipped with heating elements 7, tangent The main pipe for supplying the gas to be cleaned is equipped with a pipe for supplying lime dust 8.

Циклон работает следующим образом. Дымовые газы или горячий воздух подают по тангенциальному входному патрубку 2, к которому по патрубку 8 подмешивается газовый поток, содержащий известковую пыль, в верхнюю часть цилиндроконического корпуса 1. Одновременно с ними по патрубку в винтообразную трубку и по патрубку в рубашку теплообменника 3 подают жидкость и жидкий хладагент, обычно воду. Жидкий хладагент в рубашке теплообменника, двигаясь снизу вверх к патрубку отвода, нагревается, охлаждая дымовые газы или горячий воздух, движущиеся внутри корпуса. Объем жидкости (воды), подаваемой по патрубку в винтообразную трубку, значительно меньше объема жидкого хладагента, подаваемого в рубашку теплообменника. Стенки винтообразной трубки 5 за счет контакта с дымовыми газами или горячим воздухом разогреваются до температуры, большей температуры кипения жидкости, а образующийся пар выходит через вертикальные патрубки и смешивается с потоком дымовых газов или горячего воздуха. В случаи недостаточной температуры дымовых газов для нагрева жидкости большей температуры кипения жидкости, жидкость нагревается от нагревательных элементов 7, установленных в вертикальных патрубках 6. Из дымовых газов или горячего воздуха, охлажденных в конической нижней части корпуса до температуры, меньшей температуры точки росы, выделяются капельки жидкости, которые конденсируются на частицах дисперсной фазы, увлажняя и утяжеляя их, и способствуют тем самым увеличению скорости центробежного осаждения и степени их улавливания. Заглушка препятствует вытеканию части жидкости в корпус, которая не успевает превращаться в пар в винтообразной трубке, что предотвращает перерасход жидкости и чрезмерное увлажнение ею шлама, накапливающегося над патрубком. Очищенный дымовой газ или горячий воздух выходит вверх по осевой выхлопной трубе 4, а уловленные частицы накапливаются в нижней части цилиндрического корпуса.The cyclone works as follows. Flue gases or hot air are supplied through a tangential inlet pipe 2, to which a gas stream containing lime dust is mixed through the pipe 8 into the upper part of the cylinder-conical housing 1. At the same time, liquid is fed through the pipe into a screw-like tube and through the pipe into the jacket of the heat exchanger 3 and liquid refrigerant, usually water. The liquid refrigerant in the jacket of the heat exchanger, moving from bottom to top to the branch pipe, is heated, cooling the flue gases or hot air moving inside the case. The volume of liquid (water) supplied through the nozzle to the screw-shaped tube is significantly less than the volume of liquid refrigerant supplied to the jacket of the heat exchanger. The walls of the helical tube 5 due to contact with flue gases or hot air are heated to a temperature higher than the boiling point of the liquid, and the resulting vapor exits through vertical nozzles and mixes with the flow of flue gases or hot air. In cases of insufficient temperature of the flue gases to heat the liquid at a higher boiling point of the liquid, the liquid is heated from the heating elements 7 installed in the vertical pipes 6. From the flue gases or hot air cooled in the conical lower part of the body to a temperature lower than the dew point temperature, droplets are released liquids that condense on the particles of the dispersed phase, moisturizing and weighting them, and thereby contribute to an increase in the speed of centrifugal deposition and the degree of their capture. The plug prevents the flow of part of the fluid into the housing, which does not have time to turn into steam in a screw-like tube, which prevents over-expenditure of fluid and excessive wetting of the sludge that accumulates above the nozzle. The cleaned flue gas or hot air escapes up the axial exhaust pipe 4, and trapped particles accumulate in the lower part of the cylindrical body.

Циклон позволяет удалять из пылегазового потока частицы крупного, среднего и мелкого дисперсного состава, а также вредные компоненты выброса.The cyclone allows you to remove particles of large, medium and small dispersed composition, as well as harmful emission components from the dust and gas stream.

Claims

A cyclone containing a cylinder-conical housing with a tangential inlet for supplying the gas to be cleaned, a heat exchanger with liquid refrigerant inlet and outlet nozzles, made in the form of a jacket, an axial exhaust pipe equipped with a helical tube with a liquid inlet, along the entire length of which vertical nozzles for steam supply inside the housing, and at the lower end of the tube is installed a plug, characterized in that it is equipped with a nozzle for supplying lime dust, located in a tangential the pipe for supplying the gas to be cleaned, and the vertical pipes for supplying steam into the body are equipped with heating elements.